| تعداد نشریات | 284 |
| تعداد نشریات سازمان | 82 |
| تعداد شماره‌ها | 3,073 |
| تعداد مقالات | 34,300 |
| تعداد مشاهده مقاله | 47,096,365 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 78,004,924 |
مدل‌سازی دوبعدی انتقال حرارت فرایند سرخ کردن عمیق و ارزیابی آن در مدل غذایی سیب زمینی | ||
| تحقیقات مهندسی صنایع غذایی | ||
| مقاله 3، دوره 21، شماره 1 - شماره پیاپی 72، مرداد 1401، صفحه 13-34 اصل مقاله (1.08 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/fooder.2020.342853.1268 | ||
| نویسندگان | ||
| آذر نقوی گرگری1؛ نارملا آصفی* 2؛ لیلا روفه گری نژاد2 | ||
| 1دانشجوی دکتری گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران | ||
| 2دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران | ||
| چکیده | ||
| در پژوهش حاضر مدل‌سازی دو بعدی انتقال حرارت طی فرایند سرخ کردن عمیق بررسی شد. در مرحلۀ اول سه سطح دمایی 160،150 و 170 درجه سلسیوس برای سرخ کردن انتخاب و با ترموکوپل نوع کا تعیین و ثبت شد . به منظور ثبت تغییرات دمای نمونه حین فرایند سرخ کردن، ترموکوپل سه کانالۀ تی در مرکز، سطح و بین این دو نقطه قرار گرفت. سپس دمای ترموکوپل‌ها با فاصلههای زمانی 10 ثانیه به وسیله دیتالاگر ثبت گردید. در مرحلۀ بعد براساس نمودار زمان_دما در پنج بازۀ زمانی حین سرخ شدن، مقدار رطوبت و میزان روغن نمونه‌ها در هر سه دمای روغن اندازه‌گیری شد. با افزایش دمای روغن، کاهش مقدار روغن و میزان رطوبت سیب‌زمینی‌ها مشاهده گردید. سپس پارامتر انتقال حرارت شامل ضریب جابه جایی روغن در بازۀ 578 /83-97/4 وات بر متر مربع کلوین محاسبه و تعیین شد. نتایج بررسیها نشان داد که ضریب انتقال حرارت جابهجایی در دماهای بالا به دلیل افزایش شدت خروج رطوبت و ایجاد توربولانسی در روغن بالاتر است و سرخ کردن عمیق به شدت توسط این ضریب کنترل می‌شود. از این رو ضریب جابهجایی به عنوان مهمترین پارامتر در مدل‌سازی انتقال حرارت مطرح گردید و از آن در شبیه‌سازی با نرم‌افزار استفاده شد. هندسۀ برش سیب‌زمینی‌ها دیسکی بود. معادلات ریاضی انتقال حرارت به کمک قانون فوریه حل شد و نتایج به دست آمده از حل معادلات در مدل‌سازی توسط نرم‌افزار کامسول نسخه 5.3.1 بهکار گرفته شد و توزیع دما در سطح و داخل برش با این نرم‌افزار مدل‌سازی گردید. نهایتاً توزیع دمای به دست آماده نیز ارائه شد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| شبیه‌سازی؛ ضریب انتقال حرارت جابهجایی؛ نرم‌افزار کامسول | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| A two-dimensional model of deep fat frying heat transfer and its evaluation in a potato food model | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Azar Naghavi Gargari1؛ Narmella Asefi2؛ Leila Roofegarinejad2 | ||
| 1Ph.D. Student, Department of Food Science and Technology, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran | ||
| 2Islamic Azad University Tabriz Branch · Department of Agriculture. | ||
| چکیده [English] | ||
| In the present study, the two-dimensional modelling of heat transfer during the deep-fat frying process was investigated. In the first stage, three temperature levels of 150, 160, and 170 °C were selected for frying and recorded by a K-type thermocouple. In order to record the temperature changes of the sample during the frying process, a three-channel T-thermocouple was placed in the center, on the surface, and between these two points of the sample. In the next step, based on the temperature-to-time diagram, during five periods of frying, the moisture and oil content were measured at all three oil temperatures. As the temperature of the oil increased, both the oil and moisture content of the potatoes decreased. Then, the heat transfer parameter, including the convective heat transfer coefficient, in the range of 83.97578.4 W/m2.K, was calculated and determined. The result showed that the convective heat transfer coefficient is high at high temperatures because of moisture exiting and the high turbulence of the oil flow. This coefficient also has a large influence on frying. The convective heat transfer coefficient was considered the most important parameter in heat transfer modeling, and it was used in software simulation. The geometry of the potato slices was disc-shaped. The mathematical equations of heat transfer were solved using Fourier's law, and the results of solving the equations in modelling were used by COMSOL Multi-Physics software version 5.3.1, and the temperature distribution at the surface and inside the sample was modelled with this software. Finally, the available profiles were represented. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Simulation, Convective heat transfer coefficient, COMSOL software | ||
| مراجع | ||
|
AOAC. 1995. Official Methods of Analysis of AOAC International. Association of Official Analysis Chemists International, p. CD-ROM. Bouchon, P., and Pyle, D. L. 2005. Modelling oil absorption during post-frying cooling: II: solution of the mathematical model, model testing and simulations. Food and Bioproducts Processing. 83(4): 261-272. Chen, Y. and Moreira, R. G. 1997. Modelling of a batch deep-fat frying process for tortilla chips. Food and Bioproducts Processing. 75(3): 181-190. COMSOLTM. 2005. COMSOLTM Multi physics: Model Library – Heat Transfer Module. Los Angeles, pp. 192–202. Costa, R. M., Oliveira, F. A. R., Delaney, O. and Gekas, V. 1999. Analysis of the heat transfer coefficient during potato frying. Journal of Food Engineering. 39(3): 293–299. Crank, J. 1975. The mathematics of diffusion. 2nd Edn. Physics Bulletin, 26 500. Diaz, A., Trystram, G., Vitrac, O., Dufour, D. and Raoult-Wack, A. L. 1999. Kinetics of moisture loss and fat absorption during frying for different varieties of plantain. Journal of the Science of Food and Agriculture. 79(2): 291–299. Ghaderi, A., Dehghannya, J. and Ghanbarzadeh, B. 2018. Momentum, heat and mass transfer enhancement during deep-fat frying process of potato strips: Influence of convective oil temperature. International Journal of Thermal Sciences. 134, 485–499. Hubbard, L. J. and Farkas, B. E. 1999. Method for determining the convective heat transfer coefficient during immersion frying. Journal of Food Process Engineering. 22(3): 201–214. Incropera P. Frank , David P. DeWitt, Theodore L. Bergman and Adrienne S. Lavine. 2006. Introduction to Heat Transfer. John Wiley & Sons. Kreyszig, E. 2009. Advanced Engineering Mathematics, 10th Eddition. john wiley & sons. Krokida, M. K., Oreopoulou, V. and Maroulis, Z. B. 2000. Water loss and oil uptake as a function of frying time. Journal of Food Engineering. 44(1): 39–46. Lioumbas, J. S., Kostoglou, M. and Karapantsios, T. D. 2012. On the capacity of a crust-core model to describe potato deep-fat frying. Food Research International. 46(1): 185–193. Miller, K. S., Singh, R. P., and Farkas, B. E. 1994. VIiscosity and heat transfer coefficient s for canola,corn,palm and soybean oil. Journal of Food Processing and Preservation. 18(6): 461–472. Moreira, R. G., Palau J., Sweat, V. E. and Sun, X. 1995. Thermal and Physical properties of tortilla chips as a function of frying time.. Journal of Food Processing and Preservation. 19(3): 175–189. Naghavi, E. A., Dehghannya, J. and Ghanbarzadeh, B. 2018. 3D computational simulation for the prediction of coupled momentum, heat and mass transfer during deep-fat frying of potato strips coated with different concentrations of alginate. Journal of Food Engineering. 235, 64–78. Pedreschi, F., Hernández, P., Figueroa, C. and Moyano, P. 2005. Modeling water loss during frying of potato slices. International Journal of Food Properties. 8, 289–299. Perry, R. H., Green, D. W. and Maloney, J. O. 1984.Perry's Chemical Engineers' Handbook (5th ed., pp. 3_239). Singapore: McGraw-Hill. Safari, A., Salamat, R. and Baik, O. D. 2018. A review on heat and mass transfer coefficients during deep-fat frying: Determination methods and influencing factors. Journal of Food Engineering. 230, 114–123. Sahin, S., Sastry, S. K. and Bayindirli, L. 1999. Determination of convective heat transfer coefficient during frying. Journal of Food Engineering. 39(3): 307–311. Siebel, J. E.1892. Specific heat of various products. Ice and Refrigeration. 2, 256. Sweat, V.E. 1974. Experimental values of thermal conductivity of selected fruit and vegetables. Journal of Food Science. 39, 1080-1083. Wu, H., Karayiannis, T. G. and Tassou, S. A. 2013. A two-dimensional frying model for the investigation and optimisation of continuous industrial frying systems. Applied Thermal Engineering. 51(1–2): 926–936. Ziaiifar, A. M., Courtois, F. and Trystram, G. 2010. Porosity development and its effect on oil uptake during frying process. Journal of Food Process Engineering. 33(2): 191–212. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 932 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 387 |
||